关键词：小型农田水利；渠道设计；施工组织
1工程施工背景与施工条件
1.1施工背景
云南省弥勒市太平、雨补水库输水干渠工程位于弥勒市境内。太平、雨补水库输水干渠工程的建设区和受水区主要为弥勒市的弥阳镇、新哨镇、竹园镇、朋普镇。当前背景下，对太平、雨补水库输水干渠工程进行建设，修复渠道连通命脉线以充分开发利用区域水资源，是解决弥勒坝区下游灌片缺水问题、促进弥勒市农村经济快速发展的重要举措。
1.2施工环境特点
施工区域属滇东高原的一部分，地貌类型为构造剥蚀山地、断陷湖积盆地。区内物理地质现象有冲沟（土层冲沟和岩质冲沟）和崩塌等。测区地下水为松散岩（土）类孔隙水、岩溶水、基岩裂隙水。本区较大范围为新生代盆地构造，全区盆地构造显著特点是严格受断裂控制，呈断陷盆地性质，且经研究得出，施工区域内构造稳定性较差。
2小型农田水利工程渠道的设计
2.1渠道线路的选择及渠道底坡确定
2.1.1渠道方案选择
本工程的建设是在现有工程的基础上，设计单位再次组织相关专业人员进一步现场踏勘，结合地形、地质条件，对新建渠道段进一步复核输水干渠线路。在设计、选择过程中，依据现有地形及线路走向，分别布置了左线、中线及右线三个方案，通过施工投资等比较，选择最优线路。详见下图。
其中左线明渠方案总长8.1km，渠道途经多个采砂场，目前采砂场政府已封闭不许开采。渠道绕线2.5km后和原渠道平台相接，渠道施工时只需开挖沟心，开挖量及占地减少，施工工期也相应缩短，进而投资减少。中线管道方案总长约6.7km，由于渠道线路从高速公路和二级路面中间绕行，渠道基础大部分是由于新建高速公路和二级路面开挖的堆积料，覆盖层深，开挖量大，岸坡及基础稳定性存在很大安全隐患，会危及到渠道及建筑物的安全。另外，采用中线管道方案，操作运行复杂，而且必须要保证渠道上、下游渠道控制流量要稳定一致；加之管理难度大，维护方面不方便等。右线明渠方案总长8.7km，沿二级公路右岸山坡绕线，右岸渠线渠道基础大多数座落在强分化基岩上，地形较陡，开挖渠道均需要放炮施工，而且沿路都沿二级公路，施工安全隐患较大，开挖量及占地都很大，相应的投资也较大。经分析对比后，推荐该工程施工采用方案一思路进行。
2.1.2渠道底坡确定
由于本工程治理起始段从跃进大沟茨棚哨取水坝开始至习岗哨采砂场损毁段（里程跃0+000～跃5+095、里程跃7+200～跃47+143）为已有浆砌石渠道，故渠道底坡尽量维持原有渠道的底坡，局部地段采用混凝土回填和护壁，以保持与原渠道底坡衔接，以免拆除渠道底板，增加工程投资。里程跃5+095～跃7+200为未治理段（涉及明渠、跌坎及陡坡段），其中明渠段设计采用底坡1/1000～1/240，跌坎和陡坡根据实际地形确定相应底坡；东沟渠道段（东4+012～东11+450）设计采用底坡1/3000～1/250。从习岗哨采砂场损毁段（高程约为1434m）至东沟渠首（高程约为1183m）为本次新建渠道段，由于此段实测渠道底板高程相差太大（约为250m），可在渠道合适的位置设置跌水与之相接；本次渠道段设计采用底坡1/1000～1/200，渡槽及隧洞采用底坡1/500。
2.2新建渠道型式断面的选择
渠道断面型式根据渠道沿线地形、地质条件、边坡稳定及气候等因素，通过对矩型、梯形断面进行比较。经比较后确定，将渠道型式断面选择为梯形断面。而在渠道建筑材料的选择方面，如若采用浆砌石，由于均需人工砌筑，机械化程度不高，工期长，施工质量参差不齐且难于控制；混凝土断面有防渗效果好，施工进度快，质量更容易得到保证的特点，因此采用混凝土衬砌型式【1】。
2.3渠道设计
进行渠道设计前，组织相关专业人员进一步现场踏勘，结合地形、地质条件及渠道现状，进一步详细的确定分段衬砌方式及型式。
2.3.1老段渠道设计
老渠道段分别为跃进大沟段由茨棚哨取水坝至干冲段（里程跃0+000～跃5+095，此段老渠道为民国1931～1932年建设。设计过程中，在满足强度及防渗要求的前提下，在原有老渠道断面尺寸上根据水力计算的断面范围内在老渠道两侧边墙衬砌一层厚10cm的C20混凝土，底板采用衬砌一层平均厚10cm的C20混凝土，尽量统一上、下游渠道坡比；同时在流量Q＞5m3/s以上渠道段与较不稳定、不稳定渠段架设钢筋为φ6.5@250，两侧边墙用φ12的锚筋锚住，长度L=1m，间排距1m，梅花型布置，防止混凝土开裂及混凝土块脱落失稳；而在流量Q＜5m3/s以下的渠道段两侧边墙仅衬砌一层10cm厚的C20素混凝土，底板采用衬砌一层平均厚10cm的C20混凝土，局部采用钢筋混凝土衬砌，尽量统一上、下游渠道坡比。
2.3.2新建渠道段设计
新建渠道线路中的渠道断面形式有明渠、暗渠两种型式。均采用矩形断面型式，衬砌形式均为混凝土。在跃进大沟新建段（里程跃47+143～跃49+711），由于地形地势相对复杂，施工难度大，因而采用箱涵断面的型式。在跃进大沟新建其余各段，采用明渠梯形断面，开挖边坡均为1:0.75。为施工方便，渠道外渠堤平台（渠顶）宽度取3m路。另外，在设计渡槽时，由于所经地区地震烈度为Ⅶ度，渡槽高度不宜过高，因此采用渡槽跨越的原则是控制在单排架最大净高度不大于15m【2】。
3小型农田水利工程渠道的施工
3.1施工组织设计
根据本工程的施工条件，施工总布置以主体工程为中心，因地制宜、利于生产、方便生活、易于管理、经济可靠、布置紧凑、少占耕地、统一规划。施工场地布置综合考虑本工程地形、地质条件、场内外交通布置，供水供电、安全环保等要求，布置尽量紧凑，减少占地面积并且尽量少占耕地。工程施工区较分散，且施工线路较长，具有点多、面广、战线长等特点，故施工总布置采用分散与集中相结合的原则进行。在各个生产生活区内均设置生活、管理办公、生产、供水、供电等设施，以满足工程施工的需要。
3.2施工材料选择与准备
工程所需天然建筑材料主要为混凝土粗细骨料、砂料。在施工过程中，需对工程区范围内的已开采料厂进行调查，结合线路布置特征，选择最佳伙伴进行合作。此外，小型农田水利工程渠道施工中，混凝土是主要施工材料，主要用于明渠、渡槽等施工，使用位置较为分散，为此，混凝土拌和设施采用分散布置、分散拌和、分散供料的原则。采用移动式混凝土搅拌站，每个拌和站设1台0.35m3移动强制式搅拌机，共需设置移动强制式搅拌机15台。
3.3主体工程施工
根据渠道工程施工战线较长，施工较分散等特点，需采取分段施工的方法进行，施工拟主要由人工配合小型机械进行，施工时可多个工作面同时开展。对场内交通线路根据现有道路情况及渠道建筑物分布情况进行布置。尽可能利用渠道施工平台及渠道外侧永久维护便道作为场内交通运输道路。为满足场内交通运输要求，本工程需新建临时道路25km，改扩建10.2km，公路等级为四级单车道，路面结构为泥结碎石路面，路基宽4.5m，路面宽3m。设临时钢板桥4座，长度10m，桥面宽4.5m。施工道路主要位于渠道沿线两侧，为渠道施工提供交通运输，现已有乡村道路与施工道路相通。
3.4施工进度控制
水利工程工作内容繁琐复杂，施工企业为了能确保安全生产，及时竣工，就应严格执行规定的施工计划，各施工单位应结合实际需求，科学编制施工进度计划，并且确保在安全生产的前提下，要求施工人员严格执行。并且在施工计划中，应将生产任务合理分配落实到个人，通过个人、各单位、各项资源的充分组织与协调，确保施工进度的有效提升。
结语
综上所述，小型农田水利工程渠道的设计与施工需立足当地自然环境背景，结合具体施工要求积极提出多种思路，最终综合评比选择最优方案，以保证工程施工的顺利进行。
参考文献
[1]朱江.农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理[J].珠江水运,2019(17):108-109.
[2]施以恒.小型灌区农田水利渠道设计与施工分析[J].智能城市,2019,5(17):179-180.
论文作者:许树华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
标签：渠道论文; 断面论文; 混凝土论文; 明渠论文; 工程论文; 型式论文; 水利工程论文; 《工程管理前沿》2019年22期论文;